1研究背景
我國水資源充足，且水庫諸多，這種水庫在防汛抗災(zāi)及其水生態(tài)環(huán)境保護(hù)中充分發(fā)揮著關(guān)鍵功效，因而對水庫執(zhí)行科學(xué)研究、安全性、自動化技術(shù)的管理方法，早已變成十分急切的要求與發(fā)展趨勢。伴隨著電子計算機(jī)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展趨勢，其在建設(shè)工程行業(yè)的運用也慢慢廣泛，水庫信息內(nèi)容智能化正變成處理水庫安全性創(chuàng)新管理的有效途徑。
王安生等設(shè)計方案并開發(fā)設(shè)計了全國中小水庫信息管理系統(tǒng)，保持了對全國性水庫信息內(nèi)容的入錄、查尋、數(shù)據(jù)分析等作用；謝森輝等明確提出了GIS技術(shù)、空間數(shù)據(jù)庫管理方法技術(shù)和空間分析技術(shù)緊密結(jié)合的開發(fā)設(shè)計水庫智能管理系統(tǒng)的保持方式；舒依娜等開發(fā)設(shè)計了一套水庫信息管理系統(tǒng)手機(jī)軟件，保持了對水庫信息內(nèi)容管理資料查尋作用。綜合性看來，這種系統(tǒng)軟件大多數(shù)是純數(shù)據(jù)庫管理，遮蓋定位點少、共享資源工作能力弱、升級期長，均未涉及到三維GIS與BIM服務(wù)平臺搭建，數(shù)據(jù)可視化水平不足，客戶無親臨其境覺得，另外無法運用GIS和BIM的特性及優(yōu)點。而工程建筑信息內(nèi)容實體模型(BuildingInformationModeling，BIM)是近年來出現(xiàn)在建筑圈中的一個新詞匯，以三維GIS技術(shù)為基本，集成化工程建筑建筑項目基本信息的建設(shè)工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，是對該建筑項目基本信息的詳細(xì)表述，將BIM服務(wù)平臺技術(shù)的特性與優(yōu)點與已完善的GIS技術(shù)融合應(yīng)用于水利水電工程當(dāng)中為便捷水利水電工程安全性創(chuàng)新管理出示新的構(gòu)思。文中將區(qū)域系統(tǒng)的諸因素智能化、數(shù)字化、虛擬化技術(shù)與數(shù)據(jù)可視化，用實體模型點評、剖析、預(yù)測分析、氣象預(yù)報地域的建設(shè)工程運作及社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的發(fā)展趨勢，將當(dāng)然的地域變?yōu)榭杉磿r重現(xiàn)和仿真模擬預(yù)測分析的信息化管理地域，搭建一個功能齊全的水利工程地域數(shù)據(jù)可視化管理信息系統(tǒng)。
2區(qū)域大數(shù)字水庫系統(tǒng)軟件的管理體系構(gòu)架
地域大數(shù)字水庫，就是說綜合性應(yīng)用遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS)、三維BIM、互聯(lián)網(wǎng)等當(dāng)代技術(shù)，對某地域的水庫基礎(chǔ)信息、水情數(shù)據(jù)信息、水壩數(shù)據(jù)監(jiān)測、視頻數(shù)據(jù)信息等多源結(jié)構(gòu)信息內(nèi)容開展智能化收集與儲存、動態(tài)管理、深層次結(jié)合與發(fā)掘、信息化管理與傳送派發(fā)，搭建地域級水庫數(shù)據(jù)可視化的基本服務(wù)平臺和BIM+WebGIS立體式實體模型，將全部地域水庫信息內(nèi)容仿真模擬重現(xiàn)。
運用GIS高精密DEM和DOM數(shù)據(jù)信息，及其BIM實體模型集成化的整體規(guī)劃、設(shè)計方案、工程施工及經(jīng)營等環(huán)節(jié)的建設(shè)工程各種各樣信息內(nèi)容特性，進(jìn)而保持水文學(xué)氣象預(yù)報、水庫生產(chǎn)調(diào)度、水壩工作中性態(tài)評定、潰壩剖析等作用，根據(jù)創(chuàng)建各個職責(zé)和各個部門的技術(shù)專業(yè)運用模型庫、標(biāo)準(zhǔn)庫及軟件系統(tǒng)，保持地域水庫各種信息內(nèi)容的數(shù)據(jù)可視化查尋、剖析、管理決策、顯示信息和輸出。
依據(jù)地域大數(shù)字水庫的基礎(chǔ)觀念，區(qū)劃為大數(shù)字地域數(shù)據(jù)可視化基本服務(wù)平臺(基本層)、大數(shù)字地域技術(shù)專業(yè)軟件系統(tǒng)(網(wǎng)絡(luò)層)，及其大數(shù)字區(qū)域管理與決策支持系統(tǒng)。地域大數(shù)字水庫的管理體系構(gòu)架如下圖所示。
系統(tǒng)軟件服務(wù)平臺選用B／S構(gòu)架，分成前端開發(fā)網(wǎng)頁頁面展現(xiàn)控制模塊與后臺管理領(lǐng)域模型解決控制模塊。前端開發(fā)網(wǎng)頁頁面承擔(dān)對客戶的互動解決，將客戶的業(yè)務(wù)流程實際操作發(fā)給后臺管理業(yè)務(wù)流程解決控制模塊開展解決，后臺管理業(yè)務(wù)流程解決控制模塊解決進(jìn)行后回到相對JSON數(shù)據(jù)信息到前端開發(fā)網(wǎng)頁頁面開展展現(xiàn)。另外，后臺管理業(yè)務(wù)流程解決控制模塊也出示相對業(yè)務(wù)流程服務(wù)項目插口供客戶開展啟用，如下圖所示。
系統(tǒng)軟件選用MVC方式設(shè)計方案，前端開發(fā)網(wǎng)頁頁面應(yīng)用JavaScript的富戶端網(wǎng)頁頁面，關(guān)鍵運用的架構(gòu)有Jquery，Boot—strap。此外，也有自行封裝的一些uI部件，后端開發(fā)關(guān)鍵選用到的技術(shù)有SpringMVC，Hibernate，及其自行開發(fā)設(shè)計的一個管理權(quán)限部件，數(shù)據(jù)庫查詢選用的是SQLServer2008R2，如下圖所示。
4．1建設(shè)工程BIM
大數(shù)字水庫中的BIM包含實體模型和信息內(nèi)容兩個層面：①實體模型包含水壩房屋建筑、安全性監(jiān)測儀、電器設(shè)備等，可運用Inventor，Revit，三dSMax手機(jī)軟件及各種各樣模型技術(shù)轉(zhuǎn)化成；②水利水電工程在整體規(guī)劃、設(shè)計方案、工程施工和經(jīng)營等環(huán)節(jié)中涉及的信息內(nèi)容總數(shù)十分巨大，包含核心區(qū)房屋建筑、房屋建筑布局、工程施工全過程與監(jiān)控器、機(jī)械設(shè)備、金屬構(gòu)件、應(yīng)急物資原材料、水庫、香港移民環(huán)境保護(hù)等信息內(nèi)容。以便保持對這種信息內(nèi)容高效率、動態(tài)性的管理方法，務(wù)必對其開展有效的歸類，BIM實體模型信息的分類以信息內(nèi)容實體模型為基本，依照水利水電工程項目生命周期各環(huán)節(jié)(整體規(guī)劃、設(shè)計方案、工程施工、經(jīng)營)開展信息內(nèi)容區(qū)劃。
BIM信息內(nèi)容實體模型的儲存方法另外采用關(guān)聯(lián)型數(shù)據(jù)庫查詢和分布式系統(tǒng)文本文檔分布式存儲。在其中，關(guān)聯(lián)型數(shù)據(jù)庫查詢以表和字段名的方法來儲存實體模型信息內(nèi)容，包含基礎(chǔ)特性、實體模型拓?fù)洹⒃牧稀⒐こ塘壳鍐巍⑦M(jìn)展、花費、工業(yè)設(shè)備、工程施工自然環(huán)境、施工質(zhì)量、安全性監(jiān)(巡)視查驗、運作管理方法。以實體模型基礎(chǔ)特性信息內(nèi)容特征分析，其數(shù)據(jù)庫表中字段名應(yīng)包含實體模型序號、實體模型名字、實體模型建立時間、修改時間、建立企業(yè)、創(chuàng)建者、改動人、儲存部位。分布式系統(tǒng)文本文檔分布式存儲以文檔方式開展信息內(nèi)容儲存，包含實體模型文檔、項目可行性匯報、有關(guān)科學(xué)研究匯報、實體模型有關(guān)的合同信息等有利于以文本文檔方法開展儲存的文檔。
4．2大數(shù)字水庫河段GIS實體模型
在搭建地域水庫地理信息實體模型GIS時，可運用搜集到的大數(shù)字標(biāo)高實體模型(DEM)與正射影像相(DOM)數(shù)據(jù)信息累加的方式來制做，搜集地域地貌影象、航空公司影象等圖象數(shù)據(jù)信息，大數(shù)字標(biāo)高實體模型和江河、路面等地貌數(shù)據(jù)信息，運用專業(yè)軟件解決搜集的空間數(shù)據(jù)來搭建能真正體現(xiàn)建設(shè)工程當(dāng)場及河段地質(zhì)構(gòu)造的三維地貌。
4．3三維BIM+WebGIS構(gòu)架
參照有關(guān)參考文獻(xiàn)15娟J，設(shè)計方案三維BIM+WebGIS構(gòu)架。大數(shù)字地形模型信息量大，另外涉及到大量的BIM信息內(nèi)容，假如用一般的數(shù)據(jù)可視化模塊來展現(xiàn)必定會造成實際操作高效率等難題。為迅速、形象化流暢地展現(xiàn)，及其合理結(jié)合BIM信息內(nèi)容，采用三維自然地理數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)軟件SuperMap。
SuperMapiClient3DforPlugin是一套根據(jù)SuperMapUGC(UniversalGISCore)最底層類庫和Open—GL三維圖像處理庫的三維自然地理數(shù)據(jù)可視化客戶端開發(fā)包。且可適用有關(guān)電腦瀏覽器及其自定三維數(shù)據(jù)可視化情景，并保持海量信息載入、數(shù)據(jù)信息訪問、涂層操縱等作用。根據(jù)應(yīng)用JavaScript開發(fā)語言創(chuàng)建三維數(shù)據(jù)可視化地理信息手機(jī)客戶端，并且以Ac—tiveX控制方式集成化于Web網(wǎng)頁中，如下圖所示。
電腦瀏覽器手機(jī)客戶端安裝SuperMapiClient3DforPlugin軟件后就可以開啟并訪問三維水壩BIM+WebGIS情景，三維水壩BIM根據(jù)網(wǎng)絡(luò)熱點與數(shù)據(jù)庫查詢中儲存的BIM數(shù)據(jù)信息開展關(guān)系，能夠 在情景中顯示信息、查尋水壩BIM數(shù)據(jù)信息，如監(jiān)測儀數(shù)據(jù)信息及過程線展現(xiàn)，視頻攝像頭即時界面。另外可對GIS情景開展測量，顯示信息降水等值線等作用。根據(jù)水壩BIM+WebGIS，保持了地域大數(shù)字水庫一張圖，促使技術(shù)人員的實際操作更高效率、更形象化，數(shù)據(jù)監(jiān)測的追朔越來越易如反掌，極大地提高了水庫管理能力。水壩BIM+WebGIS制做步驟如下圖所示。
選用BIM+WebGIS技術(shù)，在充足科學(xué)研究管理方法單位要求的基本上，產(chǎn)品研發(fā)了根據(jù)三維BIM+WebGIS系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)可視化服務(wù)平臺，如圖所示6圖示。該服務(wù)平臺解決了水庫管理方法企業(yè)當(dāng)今存有的“鄰避效應(yīng)”等難題。服務(wù)平臺出示了形象化品牌形象的展現(xiàn)方法，集成化了離開的業(yè)務(wù)流程作用，保持了水庫及水庫群的集中化監(jiān)控器和協(xié)同管理方法，合理地提升了管理方法單位工作中的高效率，為管理方法單位科學(xué)研究高效率管理方法出示了支撐點，為各工作部門出示地域級的綜合性整體規(guī)劃、基本建設(shè)、運作管理方法等輔助管理決策方式，為廣大群眾出示地域水庫數(shù)據(jù)服務(wù)。
5結(jié)語
根據(jù)建設(shè)工程BIM實體模型和大數(shù)字水庫河段GIS實體模型，從系統(tǒng)軟件管理體系構(gòu)架、架構(gòu)設(shè)計方案等層面詳盡論述了三維BIM+WebGIS數(shù)據(jù)可視化地區(qū)大數(shù)字水庫安全性智能管理系統(tǒng)服務(wù)平臺的設(shè)計方案與開發(fā)設(shè)計。該系統(tǒng)軟件在融合并運用目前各種水利工程信息資源的基本上，借助計算機(jī)網(wǎng)系統(tǒng)軟件出示的信息內(nèi)容傳送安全通道，以技術(shù)規(guī)范、信息內(nèi)容全方位、高度互享的大數(shù)據(jù)中心為信息內(nèi)容儲存、融合獲取的基本，保持地區(qū)內(nèi)水利工程組織間各種信息資源的髙度互享與統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化管理，是地區(qū)水庫運作標(biāo)準(zhǔn)化管理、決策的高效工具。